Асинхронный индукторный электродвигатель Советский патент 1986 года по МПК H02K17/14 

усилителя и по одному из двух резисторов и неинвертирующий вход второго операционного усилителя соединены вместе, а другие выводы указанных двух резисторов соединены с выходами соответственно первого и второго усилителей. Третий резистор включен между выходом второго усилителя и инвертирующим входом первого усилителя, подключенным к одному из

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к микро- электродвигателям с электромагнитной редукцией частоты вращения.

Цель изобретения - снижение массы и уменьшение габаритов двигателя.

На фиг. 1 изображен асинхронный индукторный электродвигатель, поперечный разрез; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема включения обмоток двигателя с однофазной вторичной обмоткой.

Асинхронньш индукторный электродвигатель содержит зубчатый ротор 1, и статор 2 с зубцами 3 и 4, соответственно в пазах 5 статора 2 размещены первичная 6, вторичная 7 и сигнальная 8 обмотки. Первичная обмотка 6 двигателя включена в сеть, сигнальная обмотка 8 выполнена и размещена аналогично вторичной обмотке 7 но с меньшим числом витков в соотношении 1:10.

Двигатель снабжен двумя операционными усилителями 9, 10 и четырьмя резисторами 11-14. Неинвертирующий вход 15 одного операционного усили теля 9 и один из выводов 16 и 17 двух резисторов 11 и 12 и неинвер- тирующий вход 18 второго операционного усилителя 10 соединены вместе, а вторые выводы 19 и 20 резисторов 11 и 12 соединены с выходами 21 и 22 соответственно первого и второго операционных усилителей 9 и 10. Третий резистор 13 включен между выходом 22 второго операционного усилителя 10 и инвертирующим входом 23 первого операционного усилителя 9, подключенного к одному из выводов 24 вторичной обмотки 7. Четвертый

выводов вторичной обмотки. Четвертый резистор одним из выводов соединен с вторым выводом второго операционного усилителя и с одноименным выводом сигнальной обмотки, второй вывод которой соединен с выходом первого операционного усилителя. Получаемая при такой схеме компенсация индуктивности обеспечивает сдвиг фаз при меньшей массе и габаритах.2 ил.

резистор 14 одним из выводов 25 соединен с вторым выводом 26 вторичной обмотки 7, а другим выводом 27 - с неинвертирующим входом 28 второго

операционного усилителя 10 и с одноименным выводом 29 сигнальной обмотки 8, второй вывод 30 которой соединен с выходом 21 первого операционного усилителя 9. Число пар полюсов

Р и Р соответственно первичной 6 и вторичной 7 обмоток выбрана из известных соотношений Р 2 КР или Р 2КР , где К 1, 2, 3, а число зубцов Z ротора 1 и 7, статора 2

определено соотношением 7, Z,± Р t Р, .

Двигатель работает следующим образом..

При включении первичной обмотки

в сеть она создает вращающееся магнитное поле, которое из-за зубчатости статора и ротора содержит большое число гармоник, среди которых имеет место составляющая с порядко-

вым номером, равным числу пар полюсов Р, вторичной обмотки, обуславливающая .взаимодействие первичной и вторичной обмоток. При этом во вторичной обмотке наводится ЭДС, под

действием которой протекает ток, создающий магнитный поток, также содержащий большое число гармоник, среди которых имеет место составля- , ющая с порядковым номером, равным

числу пар полюсов Р первичной обмот ки. Взаимодействие гармоник магнитного поля первичной и вторичной обмоток обуславливает возникновение электромагнитного момента, под дей-

ствием которого ротор приводится

во вращение„ Так как основные гармо-

НИКИ ПОЛЯ не участвуют в создании электромагнитного момента, то добавочное индуктивное .сопротивление рассеяния вторичной обмотки имеет величину 10-20 относительных единиц что приводит к ухудшению пусковых и рабочих -характеристик двигателя. Возникает необходимость введения противо-ЭДС с частотой скольжения во вторичную цепь, поэтому в нее включен фазосдвигающий элемент в виде компенсатора индуктивности, для которого,учитывая свойства операционных усилителей, можно записать следующие соотношения:

I,R,3 + (I, + IJR« О (1)

(Ii

где

- .)Rn- л ii ipR« о

(1 + I, + 1з)хд 0, (2

1.

ток во вторичной обмотке; выходной ток операционного усилителя 10;

выходной ток операционного усилителя 9;

R

R

к.

и

&

Ч

сопротивления резисторов 11, 12, 13;

juL-j- индуктивное сопротивление сигнальной обмотки 8; индуктивность сигнальной обмотки 8; w круговая частота ЭДС вторичной обмотки; f - частота питающей сети; S - скольжение.

Решая эти уравнения относительно токов, получим

1 + I, I, iA(R,3R,,)/(xaRjJ(3) Напряжение во вторичной обмотке

и, (I, I, -ь I,)-R,, (4) Решая совместно уравнения (3) и (4), получим

и

.

2 - -,u--.3VRu)/() (5) Отсюда эквивалентное сопротивле-

ние компенсатора индуктивности

- (R,../( ,)

э эквигде С, a8R)/(R,,R,.,R,) - валентная емкость компенсатора индуктивности.

Таким образом, из уравнения (6) видно, что эквивалентное сопротивление компенсатора индуктивности носит емкостной характер.

Так как схема сигнальной обмотки аналогична схеме вторичной обмотки, то при вращении ротора двигателя в ней наводится ЭДС с частотой

2462594

и фазой, соответствующими частоте и фазе ЭДС вторичной обмотки. Элементы схемы компенсатора индуктивности подбираются таким образом, г чтобы обеспечить равенство этих ЭДС по амплитуде, причем ЭДС, получаемая в нем, вводится в противофазе по отношению к ЭДС вторичной обмотки, обеспечивая тем самым компенса Q цию добавочного индуктивного сопротивления рассеяния этой обмотки. Предлагаемый двигатель имеет меньшую массу и габариты по сравнению с известным, поскольку масса

15 и габариты фазосдвигающего элемента в виде компенсатора индуктивности меньше массы и .габаритов конденсаторов.

Формула изобретения

Асинхронный индукторный электродвигатель, содержащий зубчатые ротор и статор, в пазах которого размещена первичная и подключенная к фазосдвигающему элементу вторичная обмотки, отлич ающийся тем, что, с целью снижения массы и уменьшения габаритов электродвигателя, он снабжен дополнительной сигнальной обмоткой, размещенной аналогично вторичной обмотке и выполненной с меньшим числом витков в соотношении 1:10, двумя операционными усилителями, четырьмя резисторами, причем неинвертирующий вход первого операционного усилителя, инвертируюший вход второго операционного усилителя и первые выводы первого и второго резисторов соединены вместе, а их вторые выводы соединены с выходами соответственно первого и второго операционных усилителей, третий резистор включен между выходом второго операционного усилителя и инвертирующим входом первого операционного усилителя, подключенным к первому выводу.вторичной обмотки, четвертый резистор одним вьгеодом соединен с вторым выводом вторичной обмотки, а другим выводом - с неинвертирующим входом второго операционного усилителя и с одноименным выводом сигнальой обмотки, другой вывод которой оединен с выходом первого операционного усилителя.

Изобретение относится к электрическим машинам, а именцо-.к;.микроэлектродвигателям с электромагнитной редукцией частоты вращения. Цель изобретения - снижение массы и уменьшение габаритов электродвигателя. Асинхронный индукторный электродвигатель содержит зубчатые ротор 1 и статор 2 с зубцами 3 и 4. В пазах 5 статора 2 размещены первичная 6, вторичная 7 и сигналь ная 8 обмотки. Первичная обмотка 6 включена в сеть, а сигнальная обмотка 8 выполнена и размещена аналогично вторичной обмотке 7, но с меньшим числом витков, в соотношении 1:10. Электродвигатель снабжен двумя операционными усилителями и четырьмя резисторами. Неинвертирующий вход одного операционного о (Л ff ьэ 4 О) 1ч:) ел

Редактор А.Ворович

Составитель В.Трегубов Техред Н.Бонкало

4015/50

Тираж 631 БНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственное-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л, Пилипенкс Подписное